Mais de nouvelles connaissances sur les « coûts et avantages » de la sexualité commencent à émerger de la théorie de la génétique des populations, des expériences en laboratoire et des observations sur le terrain dans l’arbre de la vie, depuis la levure jusqu’aux humains.
Certaines de ces idées ont été présentées jeudi 17 février lors de la réunion annuelle de l'Association américaine pour l'avancement de la science (AAAS) à Boston, où des biologistes évolutionnistes présentent leurs dernières recherches sur les facteurs qui déterminent l'évolution et le maintien de la reproduction sexuée.
Une hypothèse dominante concernant l'évolution du sexe est qu'il contribue à éliminer les mutations délétères d'une population – un processus appelé « cliquet de Muller ».
Avec la reproduction asexuée, un organisme hérite de tous ses gènes de son parent, et toute nouvelle mutation délétère qu’il accumule au fil du temps ne peut être éliminée, conduisant à une accumulation progressive de mutations et à un déclin de la population.
Mais la reproduction sexuée, en mélangeant les gènes de deux parents, crée des opportunités pour que ces mutations soient purgées, car des mutations bénéfiques peuvent compenser leurs effets néfastes.
Pour tester cette hypothèse, les chercheurs peuvent effectuer des simulations modélisant des populations à reproduction asexuée et sexuée, et mesurer la rapidité avec laquelle les mutations délétères s’accumulent dans les deux cas.
Par exemple, dans une étude récente, des chercheurs ont utilisé des simulations informatiques pour modéliser les conséquences évolutives à long terme du sexe et ont découvert que les lignées sexuelles accumulaient moins de mutations délétères que les lignées asexuées.
Les modèles théoriques prédisent également que, dans certaines conditions, le sexe peut accélérer l’adaptation lorsque l’environnement change rapidement. Par exemple, le sexe peut permettre de nouvelles combinaisons d’allèles qui peuvent aider une espèce à s’adapter plus rapidement à de nouvelles conditions environnementales que les espèces asexuées.
Chez la levure, par exemple, lorsque l'environnement fluctue rapidement, l'évolution sexuelle permet aux allèles bénéfiques de se combiner plus rapidement, permettant ainsi à la levure de s'adapter plus rapidement. Cependant, lorsque l’environnement est relativement stable, les effets bénéfiques du sexe diminuent.
Les autres avantages du sexe comprennent :
- La capacité de générer continuellement une diversité génétique, ce qui peut aider une espèce à s'adapter à des environnements changeants.
- Résistance aux parasites qui se spécialisent dans l'attaque d'un sexe plutôt que de l'autre, ce qui signifie que les espèces à reproduction sexuée sont moins susceptibles d'être fortement parasitées.
- L'efficacité accrue des mécanismes de réparation de l'ADN dans les organismes sexuels.
- Les avantages de la sélection sexuelle, qui permet aux organismes de choisir leurs partenaires en fonction de caractéristiques souhaitables, favorisant ainsi la propagation de ces caractéristiques souhaitables au sein de la population.
Il est toutefois important de noter que les avantages et les coûts du sexe peuvent varier considérablement en fonction de l'espèce et de l'environnement spécifiques.
Dans l’ensemble, la dynamique évolutive du sexe est complexe et, même si les biologistes acquièrent une compréhension plus approfondie, de nombreux mystères restent encore à élucider sur les raisons pour lesquelles la reproduction sexuée a évolué et persiste dans le monde naturel.
